DE1917719C3 - Vorrichtung zum Einstellen eines zeilenweise abtastbaren Aufzeichnungsträgers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstellen eines relativ zu einer Abtaststation bewegbaren zeilenweise abtastbaren Aufzeichnungsträgers mittels einer druckmittelbeaufschlagten kolbengesteuerten ss Antriebsvorrichtung.

Eine bekanrTte, als Kartenleser bezeichnete Vorrichtung dieser Art, vgl. »Ducontrol«, Firmendruckschrift der Chemap AG, Schweiz, vom September 1965, weist Schrittschaltwerke für den Transport des Aufzeich- f>o nungsträgers und Rückführungen umfassende pneumatische Kode-Erkennungsschaltungen auf, um während eines sogenannten Suchlaufes eine bestimmte Zeile des Aufzeichnungsträgers in eine bestimmte Stellung in bezug auf die Abtasteinrichtung zu bringen; die Schritt-Schaltwerke können nach S. 6 dieser Literaturstelle auch pneumatischer Bauart sein.

lede Zeile der abzutastenden Lochkarte enthält ein Zeilenkennzeichen, das die betreffende Zeile identifiziert Ein Befehl zum Abtasten einer bestimmten Zeile muß also zusätzlich das Adressensignal der betreffenden Zeile enthalten, das beim Prüfen der Abtasteinrichtung auf die betreffende Zeile und Abtasten des Zeilenkennzeichens mit diesem verglichen wird.

Bei Koinzidenz der beiden Zeichen bleibt die Abtasteinrichtung bzw. die Transporteinrichtung des Aufzeichnungsträgers stehen und es erfolgt nunmehr die Abtastung der eigentlichen Information. Solange keine Koinzidenz festgestellt werden kann, wird die Abtasteinrichtung bzw. der Aufzeichnungsträger schrittweise weiterbefördert Der geräte- und schaltungstechnische Aufwand für eine solche Transporteinrichtung ist daher relativ hoch.

Es ist auch bekannt, solche Aufzeichnungsträger in einen Schlitten einzuspannen, der mittels einer Kurbelschwinge gegen die Kraft einer Feder von der Anlagestelle zur Ablagestelle und von der dabei gespannten Feder wieder zur Anlagestelle zurückbewegbar ist. Dem Antrieb der Kurbelschwinge dient eine ständig umlaufende motorgetriebene Welle, die über eine elektromagnetisch betätigbare Kuppelung mit der Kurbelschwinge zeitweilig verbindbar ist. Eine mit dem Schlitten fest verbundene Zahnstange und mit dieser zusammenwirkende ebenfalls elektromagnetisch betätigbare Schaltklinken ermöglichen das Anhalten des aus seiner Ausgangs- in eine Endlage laufenden Schlittens in jeder möglichen Abtaststellung des im Schlitten eingespannten Aufzeichnungsträgers; vgl. DT-PS 10 88 740.

Es ist ferner aus IBM Technical Disclosure Bulletin »HYDRAULIC OPERATED VACUUM CARD-FEED«, Vol.9, No.5, Okt. 1966, bekannt, einen Aufzeichnungsträger mit Hilfe eines druckmittelbeaufschlagten Kolbenantriebes von einer Anlagestelle zu einer Abtaststelle und von dort zu einer Ablagestelle zu transportieren. Nach dem Text der S. 490 dieser Literaturstelle kann der Kolben zwei Arbeitsstellungen einnehmen. Nach der Zeichnung auf S. 489 jedoch kann er offensichtlich aber nur eine Arbeitsstellung einnehmen, denn der unter dem Einfluß einer Feder stehende Kolbenantrieb ist mit einer als Schlitten dienenden Schiene verbunden, die so lang ausgebildet ist, daß sie sich über die Abtast- und Ablagestelle erstreckt. In der Schiene ist sowohl der Abtaststelle als auch der Ablagestelle eine Vakuumkammer zugeordnet, die über eine Vakuumsteuerung einzeln ansteuerbar sind. Beim ersten Hub des Kolbenantriebs wird der durch Evakuierung der ersten Kammer angenommene erste kartenförmige Aufzeichnungsträger eines an der Anlagestelle befindlichen Kartenstapels in die Abtaststelle bewegt. Nach Freigabe des Aufzeichnungsträgers durch die Vakuumsteuerung muß offenbar die Feder den Kolben in seine Ausgangslage zurückziehen, die der Anlagestelle entspricht. Die erste Vakuumkammer der Schiene steht nun dem zweiten Aufzeichnungsträger des Kartenstapels und die zweite Vakuumkammer dem in der Abtaststellung befindlichen Aufzeichnungsträger gegenüber. Beim erneuten Evakuieren der Schiene wird also ein neuer Aufzeichnungsträger vom Stapel entnommen und der in der Abtaststelle befindliche Aufzeichnungsträger mit der Schiene verbunden. Durch den nun folgenden zweiten Hub des Kolbenantriebs wird der in der Abtaststelle befindliche Aufzeichnungsträger zum Ablagestapel und der vom Kartenstapel entnommene neue Aufzeichnungsträger zum Abtaster gefördert. Wird nun das Vakuum unterbrochen, so fällt der bereits abgetastete Aufzeichnungsträger auf den Ablagestapel,

nd der neue Aufzeichnungsträger wird zum Abtasten f ieegeben. Über die schon erwähnte Feder wird der Kolben in seiner Ausgangsstelle zurückgezogen, so daß das Arbeitsspiel sich wiederholen kann.

Derartige Transporleinrichtungen sind für den Ein- $ satz in pneumatischen Steuereinrichtungen, wie z. B. für numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen oder zum Steuern von unstetigen chemischen Prozessen nicht gut geeignet. Bei derartigen Steuereinrichtungen ist es oftmals notwendig, die auf dem Aufzeichnungsträger ge- ι ο speicherten Programme in Abhängigkeit verschiedener Parameter der gesteuerten Einrichtung oder des gesteuerten Verfahrens zu wechseln. Man sollte also die Zeilen einer Karte in beliebiger Richtung und Reihenfolge ansteuern können, also einen Antrieb haben, mit d»m von einer eingestellten Zeile aus sofort eine andere Zeile in beiden möglichen Richtungen erreichbar ist. Bei den bekannten Transporteinrichtungei. ist dieser Wechsel mit einem Suchprozeß des Kartenlesers verbunden, der — wie oben beschrieben — mehrere Schritte erfordert, oder es ist eine manuelle Einstellung des Aufzeichnungsträgers und/oder der Abtasteinrichtung notwendig. Außerdem sind die bekannten Transporteinrichtungen in Verbindung mit den notwendigen Steuereinrichtungen verhältnismäßig aufwendig und störanfällig. Dies gilt auch für die bekannten Einrichtungen zum Verschieben einer Abtasteinrichtung nach der zuerst genannten Einrichtung. Bei Schaltklinkenausführungen aber werden im rauhen Betrieb unvermeidlich Stöße und Erschütterungen auf die Klinken einwirken, so daß hier Fehler im Transport eines Aufzeichnungsträgers vorkommen können, was zu Abtastfehlern und damit zu erheblichen Störungen in der Fertigung führen kann. Außerdem benötigen sie für die Einstellung des Aufzeichnungsträgers in bezug auf die Abtaststelle neben der mechanischen oder pneumatischen Antriebsenergie elektrische Hilfsenergie. In pneumatischen Steuereinrichtungen steht aber im wesentlichen pneumatische Energie zur Verfugung. Das Umformen dieser Energieform für den Einsatz in solchen Transporteinrichtungen würde also zusätzliche Einrichtungen erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für den Einsatz in pneumatischen Steuereinrichtungen für numerisch gesteuerte Arbeitsmaschinen besonders gut geeignete Transporteinrichtung für abtastfähige Aufzeichnungsträger, die die Steuerbefehle für die steuernde Arbeitsmaschine beinhalten, zu schaffen, die digital ansteuerbar ist, und die ohne fremde Hilfsenergie allein von einem geeigneten Druckmedium angetrieben, mit geringerem Aufwand als bisher schnell und zuverlässig arbeitet und in beiden Richtungen von einer auf eine andere Zeile einstellbar ist, die wenig Wartung bedarf und auch bei verhältnismäßig rauher Behandlung über lange Zeit störungsfrei arbeitet.

Ausgehend von der eingangs genannten Vorrichtung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Antriebsvorrichtung eine im ganzzahligen Vielfachen des Zeilenabstandes des Aufzeichnungsträgers binär kodiert unterteilte mehrstufige Kolbenkette aufweist, die im Kode fto der abzutastenden Zeile angesteuert in einem einzigen Schritt die Relativbewegung zwischen dem in einem Schlitten eingespannten Aufzeichnungsträger und der Abtasteinrichtung bewirkt, so daß die jeweils abzutastende Zeile und die Abtasteinrichtung einander funk- <>5 tionsmäßig gegenüberstehen.

Auf diese verblüffend einfache Weise erfolgt in einem einzigen Arbeitsgang die Relativeinsiellung zwischen Aufzeichnungsträger und Abtaster für die jeweils gewünschte Abtaststellung aus einer Zeilenstellung in die nächste gewünschte in einer der beiden Bewegungsrichtungen, ohne daß Schaltklinken und steuerbare Kupplungen, etwa für Schrittschaltwerke, sowie Rückmeldungen über die Stellung eines Kartenschlittens oder sonstige bisher notwendige Folgesteuerungen nötig sind. Außerdem bietet die Vorrichtung gemäß der Erfindung den Vorteil, daß die Adresse der abzutastenden Zeile des Aufzeichnungsträgers nicht auf diesem selbst eingespeichert zu sein braucht, sondern durch die jeweilige Stellung der Kolbenkette fest vorgegeben ist. Auf diese Weise können auf der eingesparten Aufzeichnungsträger-Fläche zusätzliche Informationen auf dem Aufzeichnungsträger gespeichert werden. Ferner kann das Druckmittel, mit dem die Vorschubeinrichtung betrieben wird, auch für den eigentlichen Abtastvorgang benutzt werden. Hieraus resultiert eine erhebliche Vereinfachung der Gesamteinrichtung, was sich auf die Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit günstig auswirkt. Schließlich sind infolge der exakten Reproduzierbarkeit der einzelnen Abtaststellungen des Aufzeichnungsträgers in bezug auf die pneumatisch, elektrisch, elektronisch oder auch mechanisch arbeitende Abiaststation mehrere gleichzeitig arbeitende, die erfindungsgemäße Transporteinrichtung aufweisende Informationsleser ohne zusätzliche Mittel synchron zu betreiben. Es können von einem Geber, d. h. von einer einzigen Steuereinrichtung aus, mehrere Abtaststationen gleichzeitig eingestellt werden.

Mehrstufige Stellvorrichtungen mit mehreren in einem gemeinsamen Zylinder verschiebbar und dichtend angeordneten, miteinander durch Schleppkupplungen verketteten Kolben, die bei jeweiliger Druckmittelbeaufschlagung verschieden große Hübe ausführen, sind an sich bereits bekannt, vgl. z. B. DT-AS 12 23 258. Sie sind bisher jedoch lediglich als Stellglieder für Schaltvorrichtungen und Regler benutzt worden, dienten also anderen Aufgabenstellungen, und es ist nicht erkennbar, daß ein mit Abtastern Befaßter Veranlassung gehabt hätte, gerade nach einem Antriebsaggregat Ausschau zu halten, das eine bei Abtastern nicht verwendete binär kodierte pneumatische Einstellung erlaubt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben, auf der Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zum Einstellen eines Aufzeichnungsträgers mehr oder minder schematisch dargestellt sind. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Transporteinrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie Il-II in F i g. I₁ Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 111-1 Il in

Fig. 1,

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung eines der Aufnahme eines Aufzeichnungsträgers dienenden Schlittens der Transporteinrichtung und

^p i g. 5 eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform des Schlittens der Transporteinrichtung.

Ein kartenförmiger Aufzeichnungsträger 10, der z. B. aus Metall besteht und im vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich fünf Zeilen mit abtastfähigen Informationen 11 aufweist, ist mit seiner einen Seite in einem Schlitten 12 einer Transporteinrichtung 13 eingespannt, und zwar unter Vermittlung einer Aufnahmevorrich-

tung 14, die eine schwenkbare federbelastete Klappe 15 aufweist. Der Aufzeichnungsträger 10 wird dabei von zwei mit Richtlöchern im Aufzeichnungsträger korrespondierenden, in der Aufnahmevorrichtung angeordneten Stiften 16 und 17 in einer definierten Lage gehalten.

Der Schlitten 12 ragt mit seiner Aufnahmevorrichtung 14 durch einen Schlitz 18 eines Tisches 19 der Transporteinrichtung und ist mit seinem als Lagerklotz ausgebildeten Teil 20 auf einer noch zu beschreibenden Hülse 21 befestigt. Die Aufnahmevorrichtung ist auf dem Teil 20 mittels durch Langlöcher 23 und 24 greifende Schrauben 25 und 26 justierbar befestigt.

Die Hülse 21 ist Teil einer mehrstufigen druckmittelbeaufschlagten Stellvorrichtung, die aus einem Zylinder 27 mit einer darin verschiebbar und dichtend angeordneten Kolbenkette mit den Kolben 30, 31 und 32 besteht. Zu diesem Zweck weisen die Kolben zu beiden Seiten angeordnete hakenförmige Koppelglieder 33, 34. 35 und 36 auf, von denen das Koppelglied 36 mit einem am Boden 40 des Zylinders 27 befestigten Koppelglied 37 und das Koppelglied 33 mit einem Koppelglied 38 zusammenwirkt, das an der einen Stirnseite des Kolbens 30 befestigt ist. Die andere Stirnseite dieses Kolbens weist eine Kolbenstange 39 auf, die mit der schon erwähnten auf dem Zylinder 27 längsbeweglich gelagerten Hülse 21 verschraubt ist. Der Zylinder 27 ist mittels Schrauben 41 mit einem den Tisch 19 tragenden Gestell 51 fest verbunden.

Über Anschlüsse 42, 43, 44 und 45, die durch einen Schlitz 46 in der Hülse hindurchgreifen, können die von den Kolben 30 bis 32 eingeschlossenen Zylinderräume mit Druckluft versorgt werden, und zwar unter dem Einfluß einer hier nicht dargestellten und nicht zur Erfindung gehörenden Steuereinrichtung. Hierbei ist Vorsorge getroffen, daß die Wirkung des über den Anschluß 45 zugeführten Arbeitsdruckes auf die eine Seite des Kolbens 32 etwa halb so groß ist, wie die Wirkung der über die Anschlüsse 42 bis 43 zugeführten Arbeitsdrücke auf die anderen Kolben.

Die eben beschriebene mehrstufige Stellvorrichtung ist, wie die F i g. 1 und 3 zeigen, einseitig angeordnet und ragt der in der Aufnahmevorrichtung eingespannte Aufzeichnungsträger in bezug auf F i g. 3 frei nach links über den Tisch 19. In Förderrichtung hinter der in F i g. 1 mit AS bezeichneten Anlagestelle befindet sich die zu beiden Seiten des Tisches 19 angeordnete mit PA bezeichnete pneumatische Abtaststation, vgl. auch F i g. 3, mit ihren Druckluft-Zu- und -Ableitungen 55 und 56.

Die die Kolbenwege bestimmenden Koppelglieder 33 bis 38 sind in ihren Längenabmessungen so abgestuft, daß durch einzelnes bzw. kombiniertes Be- und Entlüften der einzelnen Anschlüsse 42 bis 44 der in der Aufnahmevorrichtung 14 eingespannte Aufzeichnungsträger 10 mit jeder seiner abtastfähige Informationen aufweisenden Zeilen in die Abtaslstation PA gelangen kann, indem jeweils über die Kolbenstange 39 die Bewegung der Kolbenkette auf die Hülse 21 übertragen wird, die ihrerseits mit dem die Aufnahmevorrichtung tragenden Schlitten verbunden ist. Da hierbei jeweils gegen den Arbeitsdruck gearbeitet wird, der über den

ίο Anschluß 45 zugeleitet wird, bewegt sich der Schlitten beim Entlüften der Anschlüsse 42,43 und 44 unter dem Einfluß dieses rückführenden Druckes in die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Ausgangslage zurück. Eine mit beiden Stirnseilen des Schlittens verbundene harmonikaförmige Abdeckung 60 verhindert ein Eindringen von Schmutz in den Schlitz 18 des Tisches 19 beim Hinundherbewegen des Schlittens 12

Eine gegenüber der vorstehend beschriebenen Rückführung etwas abgewandelte Ausführungsform der Rückführung zeigt F i g. 5. Hier ist zu beiden Seiten einer Hülse 21a je eine Feder 62 angeordnet, deren Enden sowohl an der Hülse 21a als auch im Gestell 51 angreifen. Diese Federn werden beim Ausfahren der Kolbenkette gespannt und bewirken beim Entlüften der Anschlüsse 42, 43 und 44 die Rückführung des mit der Hülse verbundenen Schlittens 12 in die Ausgangslage AS. Der Anschluß 45 kann daher entfallen, und die innere Stirnseite der Hülse 211 wirkt dann als Kolben 30 der im Zylinder 27 befindlichen Kolbenkette. Die Baulänge der Stellvorrichtung wird dadurch etwas kürzer. Da die Transportvorrichtung bei anliegendem binär kodiertem Drucksignal stets eine definierte Stellung einnimmt, hat die Rückstellfeder im wesentlichen nur die Aufgabe, den Schlitten bei fehlendem Signal in eine Ruhestellung bzw. die Anlagestelle zu ziehen

Selbstverständlich sind auch andere Abwandlungen der Erfindung möglich, ohne daß dabei ihr Wesen verlassen wird, nämlich den einen abtastfähigen Aufzeichnungsträger aufnehmenden Schlitten einer Transporteinrichtung unter Vermittlung einer digitalen mehrstufigen und druckmittelbeaufschlagten Stellvorrichtung aus der Anlagestelle in die Abtaststelle und wieder zurück zu bewegen. Hierbei ist es gleichgültig, ob die Kraftübertragung zwischen der Kolbenkette der Stellvorrichtung direkt oder indirekt auf den die Aufzeichnungsträger aufnehmenden Schlitten erfolgt.

Der Erfindungsgedanke v/ird ferner nicht verlassen wenn an Stelle des karten-, hülsen- oder andersförmigen Aufzeichnungsträgers die pneumatisch, elektrisch

elektronisch oder auch mechanisch arbeitende Abtaststation mit Hilfe der Kolbenkette schrittweise beweg) wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einstellen eines relativ zu einer Abtaststation bewegbaren zeilenweise abtastbaren Aufzeichnungsträgers mittels einer druckmittelbeaufschlagten kolbengesteuerten Antriebsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung eine im ganzzahligen Vielfachen des Zeilenabstandes des Aufzeichnungsträgers (10) binär kodiert unterteilte mehrstufige Kolbenkette (21, 27, 30, 31, 32) aufweist, die im Kode der abzutastenden Zeile angesteuert in einem einzigen Schritt die Relativbewegung zwischen dem in einem Schlitten (12) eingespannten Aufzeichnungsträger und der Abtasteinrichtung (PA) bewirkt, so daß die jeweils abzutastende Zeile und die Abtasteinrichtung einander funktionsmäßig gegenüberstehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die jeweils abzutastende Zeile kennzeichnende Kode in Befehle zum Ent- und/oder Belüften der zu den jeweiligen Kammern der Kolbenkette führenden Anschlüsse (42 bis 44) umsetzbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenkette (21,27,30,31,32) eine ihrer Rückführung dienende, einen Kolben (30) umschließende Kammer aufweist, und daß die Wirkung des über einen Anschluß (45) zugeführten Arbeitsdruckes auf die eine Seite dieses Kolbens etwa halb so groß ist wie die Wirkung der über die übrigen Anschlüsse (42 bis 43) zugeführten Arbeitsdrücke auf die anderen Seiten der Kolben (30,31,32).

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenkette (21, 27, 30,31, 32) durch einen bei ihrem Ausfahren wirksam werdende Kraftspeicher (Feder 62) in die Ruhestellung rückführbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kolbenkette (21, 27, 31, 32) der den Aufzeichnungsträger (10) aufnehmende Schlitten (12) bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kolbenkette (21, 27, 30, 31, 32) die den Aufzeichnungsträger (10) abtastende Abtasteinrichtung (PA) bewegbar ist